Если управляемые объекты имеют два возможных состояния, то ТУ называют
2х позиционным, если объекты имеют более двух состояний, то – многопозиционным.
Система телерегулирования (ТР) служит для телеуправления объектами с непрерывным множеством состояний.
Система телесигнализации (ТС) выполняет функции получения информации в состоянии контролируемых и управляемых объектов. По структуре система ТС аналогична системе ТУ. Отличие состоит в том, что в ней вместо органов управления используют органы контроля (лампочки, светодиоды и т.п.).
Система ТУ–ТС выполняет функции телеуправления и телесигнализации. К этому классу систем относятся ДЦ, ДК, АБ, АЛС, широко применяемая для управления и контроля на расстоянии объектами автоматики (ДК, АБ, АЛС и др.).
Система телеизмерения (ТИ) осуществляет получение информации о назначении измеряемых параметров контролируемых или управляемых объектов.
В качестве измеряемых на расстоянии параметров м.б. напряжение, токи, давление, уровень воды, температура и др.
По способу связи пункта управления (ПЧ) и контролируемых пунктов (КП) системы телемеханики делятся на:
1) структуры “пункт - пункт”;
2) радиальные структуры;
обеспечивается независимость работческий c приоритетом и др.
При спорадическом принципе передача новой информации осуществляется в момент её возникновения (при нажатии кнопки оператором, изменение состояния контролируемого объекта и т.п.).
Иначе этот принцип формируется как передача по мере надобности, т.е. спорадически.
Циклический принцип предполагает осуществлять последовательное поочерёдное подключение к каналу связи всех КП и выделение каждому КП временного интервала для обмена информацией.
Принцип приоритетности устанавливает неравноправие между различными командами ТУ и ТС, а также между различными КП.
Использование принципа “по запросу” предполагает, что вся текущая информация накапливается на КП и передаётся лишь тогда, на данный КП поступает команда запроса из ПУ.
Недостаток спорадического принципа – высокая вероятность потери команд;
Достоинство спорадического принципа – малая загрузка канала связи.
Циклический принцип наоборот позволяет восстановить утерянную информацию в следующем цикле работы устройств, но требует большой ёмкости канала связи.
По достоверности передачи информации телемеханические системы делятся на 3 категории (1,2 и 3).
(см. таблицу)
Телемеханические сигналы
Носителями информации в системах телемеханики служат сигналы. В качестве сигналов могут выступать импульсы тока в линиях связи или радиосигналы.
Импульсы тока переносят информацию вследствие того, что обладают различными качествами (признаками).
Все импульсные признаки м.б. разделены на перекрывающиеся (зависимые) и
неперекрывающиеся (независимые).
К перекрывающимся относятся: амплитудные, временные и числовые признаки, фазовые и полярные признаки.
Перекрывающиеся импульсные признаки количественно отличаются между собой. Эти признаки отличаются один от другого своей продолжительностью, амплитудой и т.д. Такие признаки легко обратимы. При некоторых неисправностях они м.б. восприняты на понимающем пункте как противоположные импульсные признаки. Так, например, длинный импульс из-за неисправности линейной цепи или, разрегулировки реле м.б. зафиксирован как короткий импульс. Поэтому при применении перекрывающихся признаков обычно используются специальные способы защиты от искажения приказов.
Неперекрывающиеся импульсные признаки, кроме количественных отличий, имеют и отличия качественного характера. Так, полярные признаки отличаются направлением тока, частотные признаки – частотой переменного тока. Не перекрывающиеся импульсные признаки, трудно обратимы.
Обращение возможно только в особых случаях, например, при попадании в линейную цепь тока противоположного направления, обладающего большим напряжением ;или при появлении в цепи новой частоты, создающей в результате интерференцию с одной из рабочих частот другую рабочую частоту и др.
Вероятности таких обращений на два-три порядка меньше, чем при использовании перекрывающихся признаков.
Рассмотрим основные особенности импульсных признаков, используемых в телеуправлении.
Амплитудные признаки
Отличия между импульсами при амплитудных признаках заключается в различной величине тока (напряжения), посылаемого в линейную цепь, или изменением напряжения источника тока, питающего эту цепь.
Фиксирование амплитудных признаков обычно осуществляется реле, обладающими различной чувствительностью.
Амплитудные признаки могут применяться при любом виде селекций и при любых каналах связи (проводных и беспроводных).
Серьезным недостатком, затрудняющим их применение является лёгкость искажения вследствие изменения параметров линейной цепи, действия внешних влияний или неисправности приёмных реле.
Пример передачи
сигналов с
использованием
амплитудных
признаков
Импульсы формируются на ПУ в результате изменения R или G. Приём импульсов на КП осуществляется амплитудными анализаторами – реле Л1- Л3 с различной чувствительностью.
В изображённой схеме передаются импульсы с тремя признаками i1, i2 и i3.
Реле выбираются так, чтобы
Iпр1< i1; i1< Iпр2<i2; i2< Iпр3<i3;
В этом случае при появлении импульса с амплитудой i1 притянет якорь только реле Л1; при появлении импульса с признаком i2 – сработают реле Л1 и Л2, а при появлении импульса с признаком i3 – реле Л1, Л2 и Л3.
Временные признаки
При временных признаках отличия между импульсами (интервалами) заключаются в разной их продолжительности.
Практически, чтобы не усложнять приемо-передающие устройства и не снижать надёжность фиксации приказов, используются два приказа; короткие и длинные импульсы (интервалы). Выработка импульсов (интервалов) различной длительности производиться соответствующими схемами генератора импульсов (передатчика). Дешифрация временных импульсов осуществляется сравнением продолжительности принятого импульса (интервала) с выдержкой времени на отпадение специального реле. Если продолжительность импульса (интервала) меньше времени замедления этого реле, то оно удерживает свой якорь и замыкает дешифрирующую цепь.
Временные признаки могут применяться при всех методах селекции и любых каналах связи. Недостаток – лёгкая обратимость которая м.б. вызвана неисправностью линейной цепи приёмных устройств.
Достоинство – можно по сравнению с амплитудными ХХ, что можно при передаче использовать как импульсы, так и интервалы, что сокращает время передачи.
Времязадающая схема (ВЗС) формирует импульсы с разной длительностью t1 и t2, которые передаются в линию с мощностью (П). Реле Л1 и Л2 используются в качестве временных анализаторов с разным временем притяжения, причём при
tпр1< t1, t1< tпр2<t2. Тогда при передаче импульса с качеством t1 на КП притягивает якорь только реле Л1, а с качеством t2 – оба реле.
Частотные признаки
Генерирование частотных импульсов осуществляется генераторами частоты, а дешифрация – реле и схемами использующий электромеханический (камертоны) и электрический резонанс.
Частотные признаки могут применяться при всех методах селекции и при любых каналах связи.
При частотных каналах связи несущая частота модулируется частотой, определяющей характер передаваемого приказа. Достоинством частотных признаков является возможность использование большого числа приказов (частот) и допустимость передачи при каждом импульсе нескольких частот и, следовательно, нескольких показов.
Пример
Фазовые признаки
Импульсными признаками
в данном случае
являются различные фазы
переменного тока
Наиболее часто применяется сдвиг на180° и 120°. Так, например, сдвиг в 120° использован в ДУ система “Луч”.
Дешифрация фаз выполняется фазочувствительными мостовыми схемами или реле переменного тока (индукционными, электродинамическими)
Полярные признаки.
При полярных признаках импульсы отличаются различным направлением тока.
Генерирование полярных признаков производится переключением полюсов линей- ной батареи. Для их дешифрации используются поляризованные, нейтрально-поля- ризованные или нейтральные реле. Последние включаются через выпрямители.
Недостатки: 1)можно использовать только при проводных каналах связи;
2)для изменения направления тока необходимы линейные батареи во
всех пунктах, из которых осуществляется передача приказов
Импульсы формируются на ПУ в рез-те переключения полюсов линейной батареи (ЛБ) контактами плюсового ПП и минусового МП реле передатчиков.
При включении реле ПП “плюс” батареи через его фронтовой контакт подключается к верхнему проводу ЛС, а “минус” – к нижнему проводу ЛС через тыловой контакт реле МП.
При включении реле МП полярность подключения полюсов батареи изменяется. Поляр- ность импульсов тока на КП фиксируется плюсовым ПЛ и минусовым МЛ линейными реле, которые являются поляризованными с преобладанием полярности (ПЛ-плюсовой МЛ-минусовой).
Числовые признаки
Импульсными признаками в данном случае являются серии импульсов, отличающиеся одна от другой количеством импульсов. Каждому передаваемому приказу соответствует серия импульсов с определенным их количеством. Количество приказов которые м.б. передана N=К, где К- число серий с различным числом импульсов. Это малая величина.
Для увеличения емкости системы применяются коды содержащие несколько серий импульсов, причем число импульсов в каждой серии м.б. разным Число приказов, которое м.б. передано в этом случае, равно:
N=nm
Где n- максимальное число импульсов в серии;
m- число серий.
Генерирование числовых приказов может осуществляться, например, пульс-парой, а дешифрация – при помощи распределителей.
Недостаток – легкая обратимость.
Виды селекции
При телемеханическом управлении важным этапом является выбор объекта управления.